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精细化工反应安全风险评估涉及的那些化工工艺(二)

发布时间:

2023-12-06 08:31

不同工艺过程的操作方法、反应机理、危险特点各不相同,了解精细化工反应安全风险评估涉及的重点监管危险化工工艺,熟悉工艺危险特点,了解每种工艺的典型工艺,根据每一种工艺的反应机理、危险特点,有针对地性进行反应安全风险评估。

接上篇《精细化工反应安全风险评估涉及的那些化工工艺(一)》,了解了氯化、硝化、重氮化3种工艺,今天我们继续从工艺简介、工艺危险特点、典型工艺三方面为大家介绍氧化工艺、过氧化工艺、加氢工艺和氟化工艺4种工艺。

四、氧化工艺
1.工艺简介
氧化为有电子转移的化学反应中失电子的过程,即氧化数升高的过程。多数有机化合物的氧化反应表现为反应原料得到氧或失去氢。氧化反应属于放热反应,涉及氧化反应的工艺过程为氧化工艺。常用的氧化剂有:空气、氧气、双氧水、氯酸钾、高锰酸钾、硝酸盐等。
2.工艺危险特点
(1)反应原料及产品具有燃爆危险性;
(2)反应气相组成容易达到爆炸极限,具有闪爆危险;
(3)部分氧化剂具有燃爆危险性,如氯酸钾,高锰酸钾、铬酸酐等都属于氧化剂,如遇高温或受撞击、摩擦以及与有机物、酸类接触,皆能引起火灾爆炸;
(4)产物中易生成过氧化物,化学稳定性差,受高温、摩擦或撞击作用易分解、燃烧或爆炸。
3.典型工艺
乙烯氧化制环氧乙烷;
甲醇氧化制备甲醛;
对二甲苯氧化制备对苯二甲酸;
异丙苯经氧化-酸解联产苯酚和丙酮;
环己烷氧化制环己酮;
天然气氧化制乙炔;
丁烯、丁烷、C4馏分或苯的氧化制顺丁烯二酸酐;
邻二甲苯或萘的氧化制备邻苯二甲酸酐;
均四甲苯的氧化制备均苯四甲酸二酐;
苊的氧化制1,8-萘二甲酸酐;
3-甲基吡啶氧化制3-吡啶甲酸(烟酸);
4-甲基吡啶氧化制4-吡啶甲酸(异烟酸);
2-乙基已醇(异辛醇)氧化制备2-乙基己酸(异辛酸);
对氯甲苯氧化制备对氯苯甲醛和对氯苯甲酸;
甲苯氧化制备苯甲醛、苯甲酸;
对硝基甲苯氧化制备对硝基苯甲酸;
环十二醇/酮混合物的开环氧化制备十二碳二酸;
环己酮/醇混合物的氧化制己二酸;
乙二醛硝酸氧化法合成乙醛酸;
丁醛氧化制丁酸;
氨氧化制硝酸等;
克劳斯法气体脱硫;
一氧化氮、氧气和甲(乙)醇制备亚硝酸甲(乙)酯;
以双氧水或有机过氧化物为氧化剂生产环氧丙烷、环氧氯丙烷等。
五、过氧化工艺
1.工艺简介
向有机化合物分子中引入过氧基(-O-O-)的反应称为过氧化反应,得到的产物为过氧化物的工艺过程为过氧化工艺。过氧化反应有吸热反应也有放热反应。
2.工艺危险特点
(1)过氧化物都含有过氧基(-O-O-),属含能物质,由于过氧键结合力弱,断裂时所需的能量不大,对热、振动、冲击或摩擦等都极为敏感,极易分解甚至爆炸;
(2)过氧化物与有机物、纤维接触时易发生氧化、产生火灾;
(3)反应气相组成容易达到爆炸极限,具有燃爆危险。
3.典型工艺
双氧水的生产;
乙酸在硫酸存在下与双氧水作用,制备过氧乙酸水溶液;
酸酐与双氧水作用直接制备过氧二酸;
苯甲酰氯与双氧水的碱性溶液作用制备过氧化苯甲酰;
异丙苯经空气氧化生产过氧化氢异丙苯;
叔丁醇与双氧水制备叔丁基过氧化氢等。
六、加氢工艺
1.工艺简介
加氢是在有机化合物分子中加入氢原子的反应,属于放热反应,涉及加氢反应的工艺过程为加氢工艺,主要包括不饱和键加氢、芳环化合物加氢、含氮化合物加氢、含氧化合物加氢、氢解等。
2.工艺危险特点
(1)反应物料具有燃爆危险性,氢气的爆炸极限为4%—75%,具有高燃爆危险特性;
(2)加氢为强烈的放热反应,氢气在高温高压下与钢材接触,钢材内的碳分子易与氢气发生反应生成碳氢化合物,使钢制设备强度降低,发生氢脆;
(3)催化剂再生和活化过程中易引发爆炸;
(4)加氢反应尾气中有未完全反应的氢气和其他杂质在排放时易引发着火或爆炸。
3.典型工艺
(1)不饱和炔烃、烯烃的三键和双键加氢
环戊二烯加氢生产环戊烯等。
(2)芳烃加氢
苯加氢生成环己烷;
苯酚加氢生产环己醇等。
(3)含氧化合物加氢
一氧化碳加氢生产甲醇;
丁醛加氢生产丁醇;
辛烯醛加氢生产辛醇等。
(4)含氮化合物加氢
己二腈加氢生产己二胺;
硝基苯催化加氢生产苯胺等。
(5)油品加氢
馏分油加氢裂化生产石脑油、柴油和尾油;
渣油加氢改质;
减压馏分油加氢改质;
催化(异构)脱蜡生产低凝柴油、润滑油基础油等。
七、氟化工艺
1.工艺简介
氟化是化合物的分子中引入氟原子的反应,属于放热反应,涉及氟化反应的工艺过程为氟化工艺。氟与有机化合物作用是强放热反应,放出大量的热可使反应物分子结构遭到破坏,甚至着火爆炸。氟化剂通常为氟气、卤族氟化物、惰性元素氟化物、高价金属氟化物、氟化氢、氟化钾等。
2.工艺危险特点
(1)反应物料具有燃爆危险性;
(2)氟化反应为强放热反应,不及时排除反应热量,易导致超温超压,引发设备爆炸事故;
(3)多数氟化剂具有强腐蚀性、剧毒,在生产、贮存、运输、使用等过程中,容易因泄漏、操作不当、误接触以及其他意外而造成危险。

3.典型工艺

(1)直接氟化
黄磷氟化制备五氟化磷;
三氟化硼的制备等。
(2)金属氟化物或氟化氢气体氟化
SbF3、AgF2、CoF3等金属氟化物与烃反应制备氟化烃;
氟化氢气体与氢氧化铝反应制备氟化铝等。
(3)置换氟化
三氯甲烷氟化制备二氟一氯甲烷;
2,4,5,6-四氯嘧啶与氟化钠制备2,4,6-三氟-5-氟嘧啶等。
(4)其他氟化物的制备

浓硫酸与氟化钙(萤石)制备无水氟化氢等。

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